机电一体化中的电机保护与控制措施

基于工程的安全可靠、提升工作效率，阐述机电一体化发展过程中电机的保护与控制措施，通过问题的归纳、措施的实施，进一步提高技术的稳定性与可靠性。

0引言

随着机电一体化的推广与普及，技术的可靠性与稳定性都有了大幅提高，我国的系统工程也实现了能耗的降低与效率的提高。但在技术更新与发展背景下要意识到，机电一体化技术下电机的保护与控制仍然存在着一定的不足与缺陷。在电子设备的应用背景下，电子技术的研发与更新技能带来效率的提高，但技术发展上的缺陷以及不足也会影响到整体的工作质量，面临机电一体化发展过程中电机保护与控制存在缺陷的实际问题，机电一体化要有意识地归纳电机保护与控制中存在的问题，通过解决对策的提出来保障系统工程的可靠性与安全性。

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。研究将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术。

1机电一体化电机保护与控制中的问题

为了使电机控制与保护的效果更加可靠，在当前的实践背景下要有意识地归纳电机保护与控制过程中存在的问题，通过问题的明确来指导之后的技术改革方向。

机械电子学主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体，实现整个系统的优化。机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点，促进机械产品的更新换代。机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。系统不但有硬件，而且还有相应的软件，利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能，使机械系统增加柔性。典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。

1.1装置无法满足应用需求。

机电一体化技术在其发展过程中也存在着电机控制与保护装置无法满足应用需求的实际问题。我国当前在整体的机电一体化应用过程中主要采取的电机控制保护装置应用了电磁以及电热原理，该种原理主要使用的是过载保护以及短路保护的功能。为了有效地实现电机的控制与保护，熔断器作为基础的重要装置影响着整体的控制与保护效果。从硬件的设计以及优化的角度来说，熔断器在其整体的设计过程中存在着一定的缺陷。熔断器在设计的过程中忽视了综合性、整体性、复合性的考问题导致了在具体的应用场合，熔断器只能单一的实现短路以及过载保护，无法满足机电一体化技术应用环境下的综合保护需求。

1.2整体设计忽视节能降耗。

在当前资源友好型，环境节约型的社会建设背景下，机电一体化在应用环境下也有着节能减排、降低能耗等实际要求。尤其是对于工业系统而言，在工业生产过程中，整体的能耗作为成本的部分既影响着企业的经济效益，同时也影响着企业的社会效益。从当前电机保护与控制装置的设计来看，虽然重视了工作效率的提高与工作质量的提升，但却忽节能降耗需求。电机设备将更多的设计之重放在了装置的安全性与稳定性忽视了电机的能耗，该种问题的存在导致了在机电一体化的应用环境下，电机的保护与装置设备为追求更高的工作效率存在着增加能耗的实际问题，导致了企业在应用过程中存在着成本上升的问题既影响了企业的经济效益，也不符合当前的资源节约型社会建设要求。

1.3特种控制保护问题较多。

机电一体化在应用过程中有着较为复杂的应用环境与应用范围，电机的保护与控制作为基础性功能，既要考虑到普遍性的工作要求，同时也要考虑到特种的电机控制保护问题。不同行业有着不同的电机保护与应用装备的使用需求。在较为恶劣的环境下，电机保护与控制面临着较多的外部影响因素。而在进行设备设计时，除了内部的工作效率与工作质量提高之外，也要从外部的使用环境下考量影响因素的处理解决办法，但当前的电机控制与保护较多的是从内部的设计上进行优化，忽视了对于外部环境的考量与处理。该种设计上的缺陷导致了电机在实际使用环境下易遭受外部因素的影响，威胁到整体的使用安全与使用可靠性。

2机电一体化电机保护与控制的应对措施

电动机综合保护器采用微机技术与高性能的集成芯片，整机功能强大、性能优越。测试精度高，线性度好，分辨率高，整机抗干扰能力强，保护动作可靠。三相电流值，电压值及各类故障代号，显示于LED、LCD上、直观清晰。稳定性好，长期工作无须维护。

面对电机保护与控制在设计与使用过程中存在的种种问题，整体的加强手段可以以以下几个具体的方向为切入点。

2.1应用技术。

电机控制与保护作为系统中的基础功能，在其优化与加强的过程中要重视从设计的角度出发，以先进技术的应用来提高整体的控制与保护质量。在机电一体化的应用环境中，电机保护与控制虽然是基础性的内部功能，但该功能的可靠性与稳定性影响了机电一体化的应用成果。保护与控制功能除了自身的重要性之外，也涉及其他功能的有效实现与稳定运行，因此在加强电机控制与保护的过程中，先进技术的应用可以通过装置的优化设计的更新来改善电机保护与控制的质量。从当前的技术发展与技术更新角度出发，在机电一体化电机保护与控制装置的设计优化过程中，可以通过光电技术的加入来提高整体的机电一体化水平。在传统的技术应用过程中，电机控制与保护主要采用的是总线的控制技术。该种控制技术虽然好有着较高的安全性与可靠性，但仍然存在着一定的设计缺陷。在电机控制与保护的加强过程中，信息化技术可以通过与传统总线控制技术相互结合来改善电机控制与保护的质量，同时信息化的技术也能通过自动化的控制、便捷的信息交流实现电机与其他设备的协同联动与共同控制，在有效跟踪的基础上进一步保障电机控制与保护的可靠性。

2.2提升模块化水平。

在机电一体化技术的发展背景下，随着时代的不断更新与演变，技术在持续发展的过程中，应用环境下也存在着技术更替、技术变化的场景，因此技术的发展要考虑到技术的更新需求，也要考虑到整体的应用环境。技术发展作为动态化的更新与变化过程，在其发展的过程中既要意识到当前技术的成熟性，同时也要意识到技术更新的持续性。机电一体化的发展背景下，当前所应用的电机保护与控制装备有了质量的提高与可靠性的提升。但与此同时我国工业系统中所应用到的电机控制与保护装置仍然存在着一定的缺陷与不足。为了促进设备的兼容与行业的标准化发展，在当前的机电一体化建设过程中可以通过模块化水平的提高，从行业的角度限制电机保护与控制装备设计研发的方向，也通过模块化、标准化的生产来避免由于兼容性问题而产生的电机保护控制风险。

2.3加强智能化水平。

面对当前电机控制与装置系统设备集成性较差的实际问题，为了解决电机控制保护装置由于设备差异而造成的成本加大问题，当前的电机控制保护要通过智能化数字化水平的不断提高，以设备集成的设计与优化来实现设备之间的联动控制，既节约电机设备与控制的成本同时也通过集成速度的提高来实现工作效率的提升。而除了技术的更新与发展之外，在设备集成的背景下数字化与智能化技术的应用可以实现故障的预警与预防性的维护。传统的电机控制保护装置有着较高的维护成本，而数字化智能化技术可以通过便捷的网络传输以及自动化的检测，及时明确当前的设备工作状态，通过当前数据与标准数据之间的对比来分析设备的异常情况，及时发现问题也促进设备维修效率的提升。

3安科瑞ARD系列智能电动机保护器介绍与综合选型

3.1产品简介

ARD该系列低压电动机保护器，具有过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转等保护功能。可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元，具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。应用范围：可广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域。

4结语

电动机保护器的作用是给电机保护控制，在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。

机电保护与控制是机电一体化发展过程中的基础性工作[1-7]。该项工作的质量与可靠性影响着机电一体化的应用效果。在实际的机电一体化发展背景下，电机的控制与保护成果受到多种因素的综合影响，既需要考虑到电机的保护控制设计问题，同时也要考虑到整体的应用环境与应用方向。在实践环境下，电机的控制与保护从先进技术的应用出发、从模块化水平的提升，提高智能化水平，从而促进电机保护与控制质量的提升。

电动机保护器(电机保护器)是以检测线电流的变化(包括采取、正序、负序、零序和过流)为原则，可检测断相或过载信号。除具有断相保护功能外，还具有过负荷、堵转保护功能。

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